本发明涉及高炉维修工艺领域,尤其是一种降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法。
背景技术:
1、高炉本体位于高炉四周框架平台之中,主要由耐火炉衬、炉壳钢结构及附属冷却壁组成。炉体高温中间段冷却壁烧损后,需进行炉壳钢结构及附属冷却壁更换。传统方法是将更换中间段以上炉壳及附属冷却壁吊、撑在四周框架上,达到卸载目的,再进行中间段更换。现由于中间段以上炉壳及附属冷却壁、炉喉钢砖、煤气封罩及附属耐火材料重量大、需保留,四周框架无法承担卸载重。
2、其中,由于传统方法是非常规施工,质量控制难度大、风险高。该方法在实施中存在大负载和非对称更换等条件下产生的应力集中消除困难,局部大面积切割炉壳会导致炉壳变形,局部焊接会导致炉壳焊接内应力大、变形大等情况。最终导致中间段炉壳更换中出现局部几何尺寸超标、安装尺寸(如中心标高、椭圆度、同心度等)不能满足图纸要求、并会存在应力集中开裂风险。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种有效消除高炉本体中段拆卸并重新焊接后应力集中的降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法,包括如下步骤:a、首先设置顶升梁,所述顶升梁上设置液压千斤顶,所述液压千斤顶将炉壳中部待更换部分的上方炉壳顶升,所述液压千斤顶旁边设置有支撑垫块,所述支撑垫块随着液压千斤顶的顶升而逐渐添加,所述待更换部分的上方炉壳顶升后,再在上方炉壳外侧设置环绕炉壳的环形的加固圈及沿竖直方向设置的筋板;b、随后,将炉壳中部待更换部分拆除,然后将新的炉壳中部设置于被顶升的上方炉壳的下部,并将上方炉壳与新的炉壳中部焊接,焊接方式为内外对称、小线能量分段退焊方式,进而减少焊接的应力,并实时检测应力,保证应力集中状况处于允许范围内;c、新的炉壳以及其附属冷却壁更换完毕后,进行炉内冷却壁安装,随后拆除顶升梁,并在新的炉壳外周设置环形加固圈,并在线监测高炉状态。
3、进一步的是,步骤b中焊接时,先焊接立焊缝,再焊接横焊缝。
4、进一步的是,横焊缝的焊接方式为:焊接完成一条横焊缝后,跳过临近的那条横缝不焊,而焊接再下一条焊缝。
5、进一步的是,立焊缝和横焊缝均分两个阶段焊完:第一次焊接只焊接内外坡口的各1/3,待所有焊缝焊接完后,再焊接剩余的未焊部位,直至焊完。
6、本发明的有益效果是:本方案针对高炉中间段分区域、大负载、非对称更换中存在的应力集中难题,提供一种简单、有效的降低应力集中的方法,具有实用性、针对性、可操作强等优点。对确保中间段高炉炉壳在不卸载工况下,成功更换意义重大。对各行业中类似大型壳体、罐体在不卸载的特殊条件下进行壳体局部更换过程中降低应力集中的工艺需求,也可以得到满足。本发明尤其适用于薄壁高炉炉壳的维修更换之中。
1.降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法,其特征在于:步骤b中焊接时,先焊接立焊缝,再焊接横焊缝。
3.如权利要求2所述的降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法,其特征在于,横焊缝的焊接方式为:焊接完成一条横焊缝后,跳过临近的那条横缝不焊而焊接再下一条焊缝。
4.如权利要求2或3所述的降低薄壁高炉炉壳非对称更换过程中应力集中的方法,其特征在于,立焊缝和横焊缝均分两个阶段焊完:第一次焊接只焊接内外坡口的各1/3,待所有焊缝焊接完后,再焊接剩余的未焊部位,直至焊完。